用于lte/lte-a中的高级接收机的干扰测量方法
【专利说明】用于LTE/LTE-A中的高级接收机的干扰测量方法
【背景技术】
[0001] 如这里所使用的术语"用户设备"（备选地，"UE"）在一些情况下可以指代具有通 信能力的移动设备，例如移动电话、个人数字助理、手持或膝上型计算机及类似设备。这种 UE可以包括设备及其相关联的可拆卸式存储模块，例如但不限于通用集成电路卡（UICC)， UICC包括订户识别模块（SIM)应用、通用订户识别模块（USIM)应用或者可拆卸式用户识 别模块（R-ΙΠΜ)应用。备选地，这种UE可以包括设备自身而不包括这种模块。在其他情况 下，术语"UE"可以指具有类似能力但是不便携的设备，例如，桌上型计算机、机顶盒或者网 络设备。术语"UE"还可以指代可以终止针对用户的通信会话的任意硬件组件或软件组件。 此外，这里可以同意地使用术语"用户设备"、"UE"、"用户代理"、"UA"、"用户设备"以及"移 动设备"。
[0002] 随着电信技术的演进，引入了可提供之前不可能的业务的更高级的网络接入设 备。该网络接入设备可以包括作为传统无线电信系统中的对等设备的改进的系统和设备。 在演进的无线通信标准（例如长期演进（LTE))中可能包括这种高级的或下一代设备。例 如，LTE系统可以包括演进通用地面无线电接入网络（E-UTRAN)节点B(eNB)、无线接入点或 类似组件而不是传统基站。在本文中，任意这种组件将被称为eNB，但应当理解这种组件不 一定是eNB。在本文中，这种组件还可以被称为接入节点或网络单元。
[0003] 在本文中，可以假定对小区进行服务的eNB天线是处于同一位置的。可以在不同 的非处于同一位置的小区（包括具有相同的小区ID的那些小区）之间使用协调多点发送 (CoMP)。包括具有比传统eNB的典型覆盖区域更小覆盖区域的一个或更多个小区的任意小 区集合在本文中可以被称为小小区部署。具有由传统eNB提供的相对大覆盖区域的小区在 本文中可以被称为宏小区。具有比宏小区相对较小覆盖区域的小区在本文中可以被称为小 小区、微微小区或毫微微小区。备选地或附加地，宏小区可以被认为是高功率小区，而小小 区可以被认为是低功率小区。宏小区中的接入节点可以被称为宏eNB或宏节点，而小小区 中的宏节点可以被称为小小区eNB、微微eNB或毫微微eNB。
[0004] 可以说，LTE对应于第三代合作伙伴计划（3GPP)版本8 (Re 1 -8或R8)和版本 10 (Rel-IO)，并还可能对应于版本10之后的版本，而可以说高级LTE(LTE-A)对应于版本 10、版本11 (Rel-Il)，并还可能对应于版本10以及版本11以后的版本。本文中所使用的 术语"传统"、"传统UE"等可以指代符合LTE版本10和/或更早版本但不符合版本10之后 版本的信号、UE和/或其他实体。术语"高级"、"高级UE"等可以指代符合LTE版本11和 /或后期版本的信号、UE和/或其他实体。尽管本文的讨论涉及LTE系统，概念同样可应用 于其他无线系统。
【附图说明】
[0005] 为了更全面地理解本公开，可以参照以下简单描述结合附图以及详细描述，其中 相似的附图标记代表相似的部分。
[0006] 图1是根据现有技术的下行链路LTE子帧的示意图。
[0007] 图2是根据现有技术的在普通循环前缀情况下的LTE下行链路资源网格的示意 图。
[0008] 图3是根据现有技术的具有和不具有宏覆盖的小小区的部署场景的示意图。
[0009] 图4是根据现有技术的协调调度的示例的示意图。
[0010] 图5是根据现有技术的协调波束成形的示例的示意图。
[0011] 图6是根据现有技术的联合发送的示例的示意图。
[0012] 图7是根据现有技术的对相邻小区的RNTP指示的示例的示意图。
[0013] 图8是根据现有技术的基于ABS的eICIC的不例的不意图。
[0014] 图9是根据本公开的实施例的解调参考信号（DMRS)端口指派的示例的示意图。
[0015] 图10是根据本公开的实施例的DMRS端口指派的另一示例的示意图。
[0016] 图11是根据本公开的实施例的小区中正交DMRS指派的速率匹配示例的示意图。
[0017] 图12是根据本公开的实施例的小区中ZP CSI-RS配置和协调的示意图。
[0018] 图13是根据本公开的实施例的用于干扰估计和消除的重叠 EPDCCH集合的示意 图。
[0019] 图14是根据一个实施例的示例性网络单元的简化框图。
[0020] 图15是能够与本文所描述的实施例中的系统和方法一起使用的示例性用户设备 的框图。
[0021] 图16示出了适用于实现本公开的若干实施例的处理器和相关组件。
【具体实施方式】
[0022] 首先应当理解，尽管以下提供了本公开的一个或多个实施例的示意性实施方式， 但是所公开的系统和/或方法也可以使用任何数量的技术而实现，不论这些技术是当前已 知还是已存在。本公开绝不应局限于包括本文示意和描述的示例性设计和实施方式在内的 以下所示的示意性实施方式、附图和技术，而是可以在所附权利要求的范围及其等同替换 方式的整个范围内进行修改。在本文中，实施例是在LTE无线网络和系统的上下文中描述 的，但其可以适用于其他无线网络或系统。
[0023] 本公开的实施例提供用于小小区部署中的干扰测量的系统和方法。为了辅助实施 例的描述，首先将提供与LTE子帧、小小区和宏小区、协调多点方案、有关窄带发射功率指 示、几乎空白子帧、高级接收机和小区间干扰有关的一些背景信息。
[0024] 图1示出了典型的下行链路（DL)LTE子帧110。在控制信道区域120中发送诸如 物理下行链路控制信道（PDCCH)、物理控制格式指示符信道（PCFICH)和物理HARQ (混合自 动重复请求）指示符信道（PHICH)等的控制信息。控制信道区域120包括子帧110中的 第一若干OFDM(正交频分复用）符号。可以由在第一符号中发送的PCFICH动态地指示或 在LTE版本10中载波聚合的情况下配置跨载波调度时半静态地配置控制信道区域120的 OFDM符号的准确数量。
[0025] 在I3DSCH(物理下行链路共享信道）区域130中发送roSCH、PBCH(物理广播信道）、 PSC/SSC(主同步信道/辅同步信道）和CSI-RS (信道状态信息参考信号）。DL用户数据由 PDSCH区域130中调度的I3DSCH信道承载。通过控制信道区域120和I3DSCH区域130两者 发送小区特定参考信号。
[0026] 每个子帧110可以包括时域中的OFDM符号的数量和频域中子载波的数量。时间上 的OFDM符号和频率上的子载波共同定义资源单元（RE)。物理资源块（RB或PRB)可以定义 为例如频域中12个连续的子载波和时域中时隙中的所有OFDM符号。子帧中时隙O(HOa) 和时隙I (140b)中具有相同RB索引的RB对可以被分配在一起。
[0027] 图2示出了在普通循环前缀（CP)配置情况下每个时隙140中的LTE DL资源网格 210。资源网格210是针对每个天线端口定义的，即，每个天线端口具有其自身的分离的资 源网格210。针对天线端口的资源网各210中的每个单元是RE 220,其由时隙140中的子 载波和OFDM符号索引对来唯一地标识。RB 230包括频域中若干连续的子载波和时域中若 干连续的OFDM符号，如图所示。RB 230是用于将特定物理信道映射到RE 220的最小单元。
[0028] 已经建议密集小小区部署作为用于满足对无线电信系统中容量的要求爆炸性增 长的技术。就这一点而言，使用低功率节点的小小区被认为是前途无量的，特别是对于室内 场景和室外场景中的热点区域部署。低功率节点通常意味着发射功率低于宏节点的发射功 率的节点。图3中示出了关注的一些可能的小小区部署场景。在一个场景中，一个或更多 个小小区可以在与一个或更多个重叠宏小区相同的频率处操作。在另一场景中，一个或更 多个小小区可以在与一个或更多个重叠宏小区完全不同的频带上操作。因为小区组或小区 簇可以在不同频带上操作，在相同载波频率上操作的小区可以被称为在层上操作。例如，宏 层可以在低频带（700兆赫兹（MHz))上操作，而小小区层可以在高频带（例如3. 5G赫兹 (GHz))上操作。这种部署场景的优点之一是可以避免小小区和宏小区之间的干扰。另一优 点是当UE在小小区和宏小区两者的覆盖之下，UE可以由两个小区同时服务。使用这种多 连接方案使UE能够从重叠宏小区接收控制平面信息并从一个或更多个小小区接收用户平 面数据通信。在另一场景中，小小区簇可以在给定频带上操作，并可以部署在重叠宏小区的 覆盖区域之外。
[0029] 在所有这些场景中，通信链路一般存在于小小区eNB和覆盖宏eNB之间或在两个 小小区eNB之间。尽管X2接口可以指代用于在eNB之间传送网络控制信息的逻辑接口（如 本文所使用），术语"X2接口"、"回程链路"或"回程"可以指代用于交换网络控制信息的目 的的任意接入节点之间的接口。两个eNB之间的物理回程链路可以是直接点到点连接或可 以通过另一网络路由。
[0030] 因为小小区部署可以具有高密度的小小区，并可能在几乎没有规划的情况下部署 的，所以在小小区之间可能存在大量重叠。这种重叠可以导致强小区间干扰，这可能降低系 统性能。在LTE Rel-Il以及更早版本中使用的干扰减轻技术大多使用发射机协调方案，以 避免在UE接收机处生成干扰。另一方面，当UE接收机装配有多根接收天线时，接收机可以 使用高级接收机算法来已知或消除干扰。如本文所使用的干扰抑制可以指代在存在干扰的 情况下改进对期望发送进行正确解码的概率，例如通过在接收机中使用多天线处理。干扰 抑制技术不一定估计干扰通过的信道。如本文所使用的干扰消除还可以指代在存在干扰的 情况下改进期望发送解码概率的技术。然而，这种消除技术还可以包括干扰通过的信道以 及在UE处接收到的干扰的估计。可以组合地使用干扰抑制技术和干扰消除技术。因此， 在UE中使用干扰抑制技术和干扰消除技术中的任意一个或两者可以被称为干扰减轻。因 为期望信号和干扰信号通常不来自同一方向，高级接收机（例如最小均方差干扰抑制合并 (MMSE-IRC)接收机）可以使用期望信道和干扰信道的信道状态信息来在空间域中抑制干 扰。为了执行干扰消除，接收机（例如串行干扰消除（SIC)接收机）可以估计干扰信号并 从接收信号中移除干扰信号。因此，在干扰消除之后，期望信号检测性能可以得到改进。
[0031] 先前已经考虑各种形式的下行链路协调多点（CoMP)发送方案，意在改进小区边 缘用户性能。图4中示出了一种形式的下行链路CoMP(被称为协调调度（CS))。在图4中 所示的示例中，标记为A、B和C的相邻小区协调它们相应的调度，使得小区B降低其发射功 率或避免在给定的时频资源集合上调度UE(假定要由小区B服务），以减少对相邻小区UE 1和3的干扰。这允许小区边缘UE 1和3由它们相应的小区A和C在给定的时频资源集合 (即小区B降低其发射功率或避免调度UE 2的资源）上服务。通常，CS方案假定对于给定 UE的数据仅可用于一个小区或仅可从一个小区发送。然而，应当注意的是，CS涉及多小区 之间的动态协调，这可以需要使参与CS的小区进行互连的回程链路具有几毫秒级的低延 迟。
[0032] 协调波束成形（CB)是另一形式的下行链路CoMP，图5中示出了其示例。在CB中， 只要选择对给定UE的发送波束以最小化对相邻小区UE的干扰，则允许干扰小区在给定时 频资源集合上向它们的小区边缘UE进行发送。在图5中所示的示例中，标记有A、B和C的 相邻小区协调它们的波束成形向量，使得可以服务它们相应的UE 1、2和3。与CS方案类 似，CB同样假定对于给定UE的数据仅可用于一个小区和从一个小区发送。该方案需要UE 不仅反馈它们的服务小区的信道状态信息（CSI)，还反馈CoMP集合中其他eNB的CSI。此 外，CB方案还需要多小区之间的动态协调，这可以需要将参与CB的小区进行互连的回程链 路具有低延迟。
[0033] 下行链路CoMP的第三形式（被称为联合发送（JT))允许在给定时频资源集合中 从多个小区向一个或更多个UE的同时发送。图6中示出了 JT的简单示例。在该示例中， 小区A和小区B两者联合向UE发送数据。JT方案通常需要参与联合发送的小区之间的回 程链路具有低延迟。此外，回程链路还可以需要具有高带宽，因为JT涉及不同小区之间的 数据共享。
[0034] 可以注意到，下行链路CoMP协调集合涉及多个小区时，能够组合CS/CB方案和JT 方案以形成混合下行链路CoMP发送。
[0035] 下行链路CoMP方案取决于参与小区之间的动态协调。相反，在LTE版本8/9中引 入使用半静态交换比特映射的被称为相对窄带发射功率（RNTP)的方案，以有利于下行链 路频域小区间干扰协调（ICIC)。如图7所示，通过X2接口在相邻小区之间交换RNTP比特 映射。RNTP比特映射中的每一位代表资源块（RB)，并用于向相邻小区通知该RB上的发射 功率是否低于某个阈值。例如，在图7中，小区A可以在某些RB上用高功率向UE 1进行发 送。假定高发射功率（一旦由小区A的最大输出功率进行归一化）可能超过上限阈值。这 些RB在RNTP比特映射上用值'1'来指示，这意味着小区A '不能保证'这些RB上的发射功 率低于RNTP阈值。于是，经由X2接口向小区B发送所得到的RNTP比特映射。一旦接收到 RNTP比特映射，小区B可以避免在那些RB中调度在小区B的小区边缘处的UE 2,其中小区 A指示RNTP值1。然而，为了允许一些调度灵活性，未对接收小区对RNTP指示的反应进行 标准化。可以注意的是，LTE允许功率阈值的值和给定RNTP指示有效的时间段可配置。基 于RNTP指示的ICIC方案聚焦于避免干扰，并且不取决于高级UE接收机的干扰消除或抑制 能力。
[0036] RNTP方案能够在频域中实现ICIC。伴随着共同信道异构网络（由覆盖在宏小区的 覆盖区域中的一个或更多个小小区构成）的部署，可能产生干扰场景，这可能需要对现有 ICIC方案进行增强。图8中示出了宏小区和小小区之间的干扰场景的示例。在该场景中， 宏小区可以对假定在小区范围扩展（CRE)中并由小小区服务的UE 1产生干扰。具体地，在 正常子帧中的宏小区造成的干扰可以显著地影响在UE 1处的控制信道接收。为了回避这 种问题，在LTE版本10中引入了基于时域的ICIC(还被称为增强型ICIC(eICIC))。作为 eICIC的部分，引入了被称为几乎空白子帧（ABS)的特殊子帧。ABS基本上是宏小区降低其 发射功率或完全关闭发送的子帧，因此允许小小区在这些特殊子帧期间调度UE 1的机会。 UE 1可以将ABS的子集合用于针对服务小小区并可能针对一个或更多个相邻小小区的无 线电资源测量（RRM)、无线电链路监控（RLM)以及信道状态信息（CSI)测量。
[0037] 为了确保与版本8/9UE的反向兼容性，可能需要宏小区在ABS期间发送某些传统 信号或发送（例如主同步信号（PSS)、辅同步信号（SSS)、小区特定参考信号（CRS)、寻呼信 道（PCH)和物理广播信道（PBCH))。ABS模式可以由宏小区配置，并经由X2接口向小小区 发信号通知。可以注意的是，基于ABS的eICIC方案主要可应用于宏层和小小区层两者均 在相同载频上操作的场景。
[0038] CoMP、RNTP和ABS均不能解决上述联合小区间协调和高级干扰消除或抑制的问 题。下行链路CoMP方案可以需要对协调小区进行互连的回程链路具有低延迟。然而，在由 覆盖宏小区所覆盖的区域中以高密度部署一个或更多个小小区的异构场景中，将小小区和 宏小区进行互连的回程链路可以涉及显著的延迟。因此，下行链路CoMP方案可能不适用于 高密度小小区场景。版本8/9下行链路RNTP方案聚焦于干扰避免，并且不取决于高级UE 接收机的干扰消除或抑制能力。在LTE规范的版本10中引入的基于ABS的eICIC解决方 案主要可应用于宏层和小小区层两者均在相同载频上操作的场景。因此，ABS解决方案可 以不直接应用于小小区层在与重叠宏小区完全不同的频带上操作的情况。
[0039] 因为接收机可以比发射机更容易地和更准确地获得信道信息，使用高级接收机来 减轻干扰可以比取决于纯粹发射机之间的协调的方案具有某些优点。例如，基于接收机的 干扰减轻可以避免与在典型的纯粹的协调方案中涉及的不同发送点相对应的复杂的信道 状态信息反馈。可以通过使用用于减轻干扰的高级接收机来期待在链路性能和系统性能中 的显著改进。
[0040] 为了通过使用高级接收机来抑制或消除小区间干扰，与干扰信号有关的一些信息 可以需要可用于接收机。例如，为了使用MMSE-IRC接收机，从干扰源接收的干扰协方差矩 阵或信道矩阵可以需要对接收机已知。
[0041] 在版本11中研究了丽SE-IRC类型的高级接收机。该研究假定在UE侧利用 丽SE-IRC接收机而不需要任何系统（即网络）辅助。为了能够实现丽SE-IRC接收机的干 扰抑制，可以需要估计干扰协方差矩阵。在版本11中提出并研究了若干干扰协方差矩阵估 计方法。
[0042] 在一个所研究的方法中，UE首先使用来自服务小区的参考信号（例如CRS或解调 参考信号（DMRS))来估计来自该小区的信道，并然后从接收信号中移除服务小区参考信号 部分。剩余的信号用作干扰信号，其进而用于估计干扰协方差矩阵。
[0043] 所研究的另一方法涉及使用PDSCH数据符号来估计整个接收信号的协方差矩阵。 然后，接收信号协方差矩阵用在MMSE-IRC接收机中以抑制干扰。在该方法中，不需要干扰 协方差矩阵。
[0044] 使用上述干扰测量方法中任意一个的丽SE-IRC接收机已经显示胜于LTE基线 丽SE接收机的性能增益，其中第一所述方法产生比第二所述方法更优越的性能。然而，在这 些方法中，假定不存在来自网络的辅助以支持干扰和期望信道的准确估计。因此，针对以上 方法的MMSE-IRC接收机性能增益是受限的。
[0045] 现在将讨论具有干扰抑制能力的高级线性接收机的一些示例。
[0046] 在OFDM多输入/多输出（M頂0)系统中，在一个RE处的信号模型可以表示为：
[0047]
[0048] 其中X是多根接收天线上的接收信号向量，s是所发送的期望信号向量，H是期望 信号的信道，私和s 别是针对干扰i的信道和发送信号，并且η是加性噪声（假定为空 间上的白噪声）。
[0049]